KR100425084B1 - 광디스크 기록매체와 그 재생장치 - Google Patents

광디스크 기록매체와 그 재생장치 Download PDF

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Abstract

광디스크 기록매체와 그 재생장치에 관한 것으로, 디스크에 데이터를 기록 또는 재생하는 광디스크 기록/재생 시스템에 있어서, 다진수 기록이 가능한 2층 이상의 기록층을 갖으며 일정 파장의 빔에서만 흡수내지는 반사하는 물질들로 각 기록층에 데이터를 기록하는 광디스크 기록매체와, 상기 광디스크 기록매체의 양측에 위치하며 서로 다른 파장을 갖는 빔들을 송출한 후 이 빔들중 상기 광디스크 기록매체를 투과한 빔들을 검출하여 상기 광디스크 기록매체에 기록된 데이터들을 읽어내는 발광 및 수광부로 구성되어 광디스크 기록매체에 특정 주파수를 흡수 내지는 반사하는 물질로 여러개의 층을 만들어 다진수의 신호를 변조없이 기록하므로 대용량의 데이터를 기록/재생할 수 있으며, 레이저 다이오드와 포토 다이오드를 이용한 투과형 검출로 광디스크 기록매체에 기록된 데이터를 재생하므로 정확한 포커싱을 할 필요가 없고, PLL 회로가 간략해 지는 효과가 있다.

Description

광디스크 기록매체와 그 재생장치
본 발명은 광디스크 시스템에 관한 것으로, 특히 광디스크 기록매체와 그 재생장치에 관한 것이다.
일반적인 광디스크의 재생 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 광디스크의 재생 시스템에 대한 구성을 설명하기 위한 구성 블록도로써, 광디스크의 재생 시스템은 광디스크(10)와, 광픽업(11)과, 슬레드 전송부(12)와, RF 증폭부(13)와, 서보 제어부(14)와, DSP(Digital Signal Processor)(15)와, 디코더부(16)와, 마이콤(17)과, 램(18), 인터페이스(19)와, 구동부(20)와, 스핀들 모터 구동부(21) 및 스핀들 모터(22)로 구성된다.
이와같이 구성된 광디스크의 재생 시스템의 동작을 설명한다.
도 2a는 도 1의 광픽업을 설명하기 위한 도면이고, 도 2b는 도 1의 EFM 변조후에 디스크에 기록된 정보를 보여주는 도면으로 슬레드 전송부(12)는 원하는 사용자가 원하는 데이터를 읽기 위해 원하는 데이터가 기록된 트랙의 근처까지 광픽업(11)을 이동시키고, 그 후 광픽업(11)은 포커싱하여 광빔을 주사한다.
광디스크(10)는 도 2a와 같이 반사막으로 데이터를 기록하여 광픽업(11)이 광빔을 주사하면 광디스크(10)의 반사막에 의해 반사되는 광량으로 기록된 데이터를 검출한다.
광픽업(11)은 이 검출된 광량을 입력받아 도 2b와 같은 1 비트의 시리얼 데이터인 EFM(Eight-to-Fourteen Modulation) 신호를 RF 증폭부(13)로 출력한다.
상기 EFM 신호는 광디스크(10) 트래킹을 위해 피트가 없는 구간이 길지 않도록 변조된 신호이다.
광픽업(11)에서 출력된 EFM 신호는 RF 증폭부(13)를 통해 3T∼11T사이의 신호로 각각 피트 길이가 다른 신호로 변환된다.
증폭된 신호중 트래킹 에러 및 포커싱 에러에 대한 데이터는 서보 제어부(14)로 출력하고, 기록된 데이터에 대한 신호는 DSP(15)로 출력한다.
서보 제어부(14)는 마이콤(17)의 제어에 의해 입력된 트래킹 에러 및 포커싱 에러에 따라 구동부(20)와 스핀들 모터 구동부(21)에 구동신호를 출력한다.
구동부(20)는 입력된 구동신호에 따라 광픽업(11)과 슬레드 전송부(12)를 제어하며, 스핀들 모터 구동부(21)는 입력된 구동신호에 따라 디스크를 회전시키는 스핀들 모터(22)를 제어한다.
한편, 상기 RF 증폭부(13)에서 출력된 광디스크(10)의 데이터가 DSP(13)에 입력되면 마이콤(18)의 제어에 의해 변조된 EFM 신호 복조와 에러 정정과 에러 검출 등을 수행하고, T의 주기를 가진 비트 클럭을 PLL(Phase Locked Loop)를 통해 출력하고, 프레임 동기신호를 디코더부(16)에 출력한다.
디코더부(16)는 마이콤(17)의 제어에 의해 상기 DSP(15)에서 처리된 신호를 입력받아 디스크램블링을 수행하여 시리얼로 입력된 데이터를 패러랠 데이터로 변환하여 램(18)에 저장한다.
그리고, 저장된 광디스크(10)의 데이터는 다시 디코더부(16)로 입력되어 에러 체크 및 에러 정정이 수행되고, 마이콤(17)의 제어에 의한 인터페이스(19)를 통해 데이터 버스로 인터페이싱 된다.
종래기술에 따른 광디스크의 재생 시스템에서 광디스크의 반사막에 의해 반사되는 광을 검출하여 재생하므로 피트면에 정확히 포커싱되어야 하고, 피트가 없는 구간에서는 트랙킹이 불가능하므로 EFM 변조를 하여 데이터를 기록하고, 이에 따라 PLL 회로가 꼭 필요하며 변조된 EFM 신호를 복조하여야 하는 문제점이 발생된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 포커싱을 정확히 하지 않아도 데이터를 읽을 수 있고, EFM 변조를 하지 않고 데이터를 그대로 기록하는 광디스크 기록매체와 그 재생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 광디스크의 재생 시스템에 대한 구성을 설명하기 위한 구성 블록도
도 2a는 도 1의 광픽업을 설명하기 위한 도면
도 2b는 도 1의 EFM 변조후에 디스크에 기록된 정보를 보여주는 도면
도 3은 본 발명에 따른 투과형 다층구조를 갖는 광디스크 재생시스템에 대한 구성을 설명하기 위한 구성 블록도
도 4는 도 3의 투과형 다층구조의 데이터 기록에 따라 검출되는 빔의 상태를 설명하기 위한 도면
도 5는 도 3의 DSP의 비트 클럭 검출을 설명하기 위한 도면
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
30 : 다층구조 광디스크 31 : 슬레드 전송부
32 : 레이저 다이오드 33 : 포토 다이오드
34 : RF 증폭부 35 : DSP
36 : 디코더부 37 : 램
38 : 마이콤 39 : 인터페이스
40 : 서보 제어부 41 : 구동부
42 : 스핀들 모터 구동부 43 : 스핀들 모터
본 발명에 따른 광디스크 기록매체의 특징은 기록매체에 데이터를 기록 또는 재생하는 광디스크 기록/재생 시스템에 있어서, 상기 기록매체는 다진수 기록이 가능한 2층 이상의 기록층을 갖으며 일정 파장의 빔에서만 흡수내지는 반사하는 물질들로 각 기록층에 데이터를 기록하도록 구성됨에 있다.
또한, 본 발명에 따른 광디스크 기록매체의 재생장치의 특징은 기록매체에 데이터를 기록 또는 재생하는 광디스크 기록/재생 시스템에 있어서, 상기 기록매체의 양측에 위치하며 서로 다른 파장을 갖는 빔들을 송출한 후 이 빔들중 상기 디스크에 투과한 빔들을 검출하여 기록된 데이터들을 읽어내는 발광 및 수광부를 구비하여 구성됨에 있다.
이하, 본 발명에 따른 광디스크 기록매체와 그 재생장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 투과형 다층구조를 갖는 광디스크 재생시스템에 대한 구성을 설명하기 위한 구성 블록도로써, 투과형 다층구조를 갖는 광디스크 재생시스템은 다층을 투명한 재질로 씌워 각 층에 일정 파장의 빔에서만 흡수내지는 반사하는 물질들로 데이터를 기록한 다층구조 광디스크(30)와, 서로 다른 파장을 갖는 빔들을 송출하여 재생하고자 하는 광디스크(30) 트랙 근처까지 이송하는 레이저 다이오드(32) 및 슬레드 전송부(31)와, 레이저 다이오드(32)에서 송출된 빔들이 다층구조 광디스크(30)의 다층에 기록된 데이터들로 흡수 내지 반사된 빔 또는 통과된 빔을 검출하는 포토 다이오드(33)와, 포토 다이오드(33)에 검출된 데이터를 증폭하여 재생하고자하는 데이터를 출력함과 동시에 트랙킹 에러 등을 검출하는 RF 증폭부(34)와, 증폭된 데이터로 비트 클럭 검출, 에러 검출 및 에러 정정을 수행하는 DSP(35)와, DSP(35)에서 출력된 데이터에 따라 디스크램블링과 에러 검출 및 에러 정정을 수행하는 디코더부(36)와, 디코더부(36)에서 디스크램블링된 데이터를 저장하는 램(37)과, DSP(35) 및 디코더부(36)로 제어신호를 출력하는 마이콤(38)과, 마이콤(38)의 제어에 의해 디코더부(36)에서 출력된 데이터를 호스트로 인터페이싱하는 인터페이스(39)와, 마이콤(38)의 제어에 의해 RF 증폭부(34)에서 검출된 트랙킹에러등을 입력받아 서보 제어신호를 출력하는 서보 제어부(40)와, 서보 제어부(40)의 제어에 의해 슬레드 전송부(31)와 레이저 다이오드(32)에 각각 시스템 구동신호를 출력하는 구동부(41)와, 다층구조 광디스크(30)를 회전시키기 위해 회전력을 발생하는 스핀들 모터(43)와, 서보 제어부(40)의 제어에 의해 시스템 구동신호를 출력하여 스핀들 모터(43)를 회전시키는 스핀들 모터 구동부(42)로 구성된다.
이와같이 구성된 광디스크 기록매체와 그 재생장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 레이저 다이오드(32)는 서로 다른 파장을 갖는 N개의 레이저 빔을 송출하고, 다층구조 광디스크(30)는 상기 레이저 다이오드(32)에서 송출된 특정 파장들 중에서 한가지 빔만을 흡수 내지는 반사시키는 물질들을 이용해 원하는 신호를 다층에 기록하고, 그 다층구조의 이외 부분은 투명한 재질로 씌운다.
그리고, 포토 다이오드(33)는 상기 레이저 다이오드(32)에서 송출된 레이저가 다층구조 광디스크(30)에 기록된 신호에 의해 흡수 내지는 반사 또는 통과된 레이저 빔을 검출한다.
이를 더욱 상세하게 설명하면 도 4는 도 3의 투과형 다층구조의 데이터 기록에 따라 검출되는 빔의 상태를 설명하기 위한 도면으로써, 만약 레이저 다이오드(32)가 서로 다른 파장을 갖는 두 레이저 빔(a, b)을 송출하고, 다층구조 광디스크(30)가 A, B층으로 2층인 레이어를 갖는 경우 이진수 2비트의 값을 각 층에 한 비트씩 기록/재생 할 수 있다.
여기서, 다층구조 광디스크(30)의 A층에 기록된 데이터는 레이저다이오드(32)에서 출력된 한 레이저 빔(a)에만 흡수 내지는 반사되며, 다층구조 광디스크(30)의 B층에 기록된 데이터는 레이저 다이오드(32)에서 출력된 다른 레이저 빔(b)에만 흡수 내지는 반사된다.
이와같은 다층구조 광디스크(30)에 이진수 2비트 1, 1을 기록하는 경우 도 4의 (a)와 같이 다층구조 광디스크(30)의 A, B층 모두 레이저를 흡수 내지는 반사하는 물질을 기록하지 않아 레이저 다이오드(32)에서 송출된 서로 다른 파장을 갖는 두 레이저 빔이 A, B층을 모두 통과하여 포토 다이오드(33)에 검출된다.
그리고, 이진수 2비트 0, 1을 기록하는 경우 도 4의 (b)와 같이 다층구조 광디스크(30)의 A층에만 일정 파장의 레이저를 흡수 내지는 반사하는 물질로 기록하여 레이저 다이오드(32)에서 송출된 서로 다른 파장을 갖는 두 레이저중 한 레이저는 다층구조 광디스크(30)의 A층에서 흡수내지 반사되고, 다른 레이저는 B층을 통과하여 포토 다이오드(33)에 검출된다.
또한, 이진수 2비트 1, 0인 경우는 도 4의 (c)와 같이 다층구조 광디스크(30)의 B층에만 레이저를 흡수 내지는 반사하는 물질을 기록하여 레이저 다이오드(32)에서 송출된 서로 다른 파장을 갖는 두 레이저중 한 레이저는 다층구조 광디스크(30)의 B층에서 흡수내지 반사되고, 다른 레이저는 A층을 통과하여 포토 다이오드(33)에 검출된다.
그리고, 이진수 2비트 0, 0인 경우는 도 4의 (d)와 같이 다층구조 광디스크(30)의 A, B층 모두 레이저를 흡수 내지는 반사하는 물질을 기록하여 레이저 다이오드(32)에서 송출된 서로 다른 파장을 갖는 두 레이저가 다층구조 광디스크(30)의 A, B층에서 모두 흡수 내지는 반사되어 포토 다이오드(33)에 검출되는 레이저는 없다.
즉, 다층구조 광디스크(30)의 레이어가 2층인 경우 이진수 2비트를 각 층에 한 비트씩 기록하고, 각 층에 기록된 1비트의 데이터를 동시에 병렬로 재생한다.
만약, 다층구조 광디스크(30)의 레이어가 n층인 경우에는 2n진수의 값을 기록/재생할 수 있다.
상기와 같이 포토 다이오드(33)에 검출된 다층구조 광디스크(30)에 기록된 병렬 데이터는 RF 증폭부(34)에서 증폭되어 DSP(35)로 출력되고, RF 증폭부(34)에서 증폭된 신호중 트래킹 에러 등은 서보 제어부(40)로 출력된다.
서보 제어부(40)는 마이콤(38)의 제어에 의해 입력된 트래킹 에러 등을 이용하여 구동부(41)와 스핀들 모터 구동부(42)에 구동신호를 출력한다.
구동부(41)는 입력된 구동신호에 따라 레이저 다이오드(32)와 슬레드 전송부(31)를 제어하며, 스핀들 모터 구동부(42)는 입력된 구동신호에 따라 디스크를 회전시키는 스핀들 모터(43)를 제어한다.
한편, 상기 RF 증폭부(34)에서 출력된 다층구조 광디스크(30)에 기록된 병렬 데이터가 DSP(35)에 입력되면 마이콤(38)의 제어에 의해 비트 클럭에 따른 데이터를 검출하고, 에러 정정과 에러 검출 등을 수행한다.
상기 DSP(35)의 비트 클럭 검출에 대해 자세히 살펴보면 다층구조 광디스크(30)의 레이어가 2층인 경우 기록되는 데이터는 변조를 하지 않고 그대로기록하므로 기록할 데이터가 이진수 1, 1이 반복되는 경우에는 피트가 없는 구간이 길어지게 되어 트랙킹이 불가능해진다.
따라서, 데이터와 데이터 사이 즉, 데이터 갭에 트랙킹이 가능하도록 하는 일정 신호를 기록하고, 이 일정 신호를 기준으로 정확한 데이터의 위치를 포커싱하기 위한 비트클럭이 필요하다.
상기 도 4와 같이 이진수로 2비트의 값이 A, B층에 기록되고, 이 기록된 데이터가 레이저 다이오드(32)의 두 빔(a, b)에 의해 재생되는 경우 도 5의 (a)와 같은 데이터가 기록되어 있고, 상기 데이터와 데이터 사이에 기록하는 신호는 1, 0으로 다층구조 광디스크(30)의 B층에만 레이저를 흡수 내지는 반사하는 물질을 기록한다.
상기 데이터로는 데이터 갭에 사용한 1, 0 신호를 제외한 0, 0과 0, 1과, 1, 1을 기록한다.
이때, 포토 다이오드(33)에 검출되는 a빔은 도 5의 (b)와 같고, b빔은 도 5의 (c)와 같으며, 이 검출된 a빔과 b빔을 논리곱한 결과와 a빔을 다시 배타적 논리합을 수행하면 정확한 데이터의 위치를 검출하도록 하는 도 5의 (d)와 같은 비트 클럭이 출력된다.
즉, 다층구조 광디스크(30)의 레이어가 n층인 경우에 2n개중 한 신호를 갭 신호로 사용하므로 실제 사용자가 사용할 수 있는 데이터는 2n-1 비트이다.
이와 같이 DSP(35)는 비트 클럭에 따른 2n-1 비트의 데이터를 검출하여 디코더부(36)로 병렬 출력하고, 디코더부(36)는 마이콤(38)의 제어에 의해 상기 DSP(35)에서 처리된 신호를 입력받아 디스크램블링을 수행하여 병렬 데이터로 램(18)에 저장한다.
그리고, 저장된 데이터는 다시 디코더부(36)로 입력되어 에러 체크 및 에러 정정이 수행된 후 마이콤(38)의 제어에 의한 인터페이스(39)를 통해 호스트로 전송된다.
본 발명에 따른 광디스크 기록매체와 그 재생장치는 광디스크 기록매체에 특정 주파수를 흡수 내지는 반사하는 물질로 여러개의 층을 만들어 다진수의 신호를 변조없이 기록하므로 대용량의 데이터를 기록/재생할 수 있으며, 레이저 다이오드와 포토 다이오드를 이용한 투과형 검출로 광디스크 기록매체에 기록된 데이터를 재생하므로 정확한 포커싱을 할 필요가 없고, PLL 회로가 간략해 지는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 기록매체에 데이터를 기록 또는 재생하는 광디스크 기록/재생 시스템에 있어서,
    상기 기록매체는 다진수 기록이 가능한 2층 이상의 기록층을 갖으며 일정 파장의 빔에서만 흡수내지는 반사하는 물질들로 각 기록층에 데이터를 기록하도록 구성됨을 특징으로 하는 광디스크 기록매체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기록매체는
    2층 이상의 기록층 이외의 부분은 투명한 재질로 씌워져 있음을 특징으로 하는 광디스크 기록매체.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 기록매체는
    기록된 데이터와 데이터 사이에 트래킹이 가능한 신호가 기록되게 구성함을 특징으로 하는 광디스크 기록매체.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 데이터와 데이터 사이에 기록된 트래킹이 가능한 신호는 데이터로 사용하지 않는 신호임을 특징으로 하는 광디스크 기록매체.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 기록매체의 기록층이 2개이고, 데이터와 데이터 사이에 트래킹이 가능한 신호로 1, 0의 신호가 기록되게 구성함을 특징으로 하는 광디스크 기록매체.
  6. 기록매체에 데이터를 기록 또는 재생하는 광디스크 기록/재생 시스템에 있어서,
    상기 기록매체의 양측에 위치하며 서로 다른 파장을 갖는 빔들을 송출한 후 이 빔들중 상기 기록매체에 투과한 빔들을 검출하여 기록된 데이터들을 읽어내는 발광 및 수광부를 구비하여 구성됨을 특징으로 하는 광디스크 기록매체의 재생장치.
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